الهام از کرم‌ ابریشم برای تولید نانوالیاف

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پارچه ابریشمی از رشته‌های ابریشمی که خوب تنیده شده، تولید می‌شود. روشی که کرم‌های ابریشمی با آن بزاق خود را برای ایجاد پیله استفاده می‌کنند، به دانشمندان کمک می‌کند تا راحت‌تر مواد جدید زیست پزشکی را تهیه کنند. در مقاله‌ای که به تازگی منتشر شده، محققان از کرم‌های ابریشم تقلید کرده‌اند تا میکرو و نانوالیاف سازگار با تجهیزات ایجاد کنند.

نانوالیاف به یک ماده‌ای مناسب برای انواع کاربرد‌ها از جمله پانسمان زخم و الکترونیک انعطاف‌پذیر تبدیل شده است. اما تولید الیاف همیشه آسان نیست، به خصوص به این دلیل که آن‌ها فقط چند نانومتر ضخامت دارند. روش‌های الکتروریسندگی نانوالیاف پیچیده یا کند هستند، یا الیاف درهم پیچیده شده تولید می‌کنند.

با این حال، یکی از کسانی که به نظر می‌رسد مشکل را حل کرده، کرم ابریشم است. کرم ابریشم، یک محلول پروتئینی را در بزاق خود ترشح می‌کند که به طور مداوم به یک نخ ابریشم بلند و نازک تبدیل می‌شود. سپس کرم این رشته را بار‌ها و بار‌ها می‌چسباند و می‌کشد تا زمانی که در قالب یک پیله ابریشمی در می‌آید، که مردم از آن استفاده می‌کنند تا پارچه‌های ابریشمی ببافتند.

یو وانگ و همکارانش می‌خواستند یک روش نخ‌ریسی نانوالیاف را با الهام از کرم ابریشم طراحی کنند که می‌تواند رشته‌های مستمر و یکنواخت را به روشی سریع و آسان با حداقل تجهیزات تولید کند.

محققان مجموعه‌ای از میکروسوزن‌های ریز را درون ظرفی حاوی کف محلول پلی‌اتیلن اکسید قرار دادند، سپس سوزن‌ها را در فرآیندی به نام ریسندگی Microadion-Head یا (MAG) به کار گرفتند.

انواع مختلفی از رشته‌ها با تقلید از نحوه حرکت کرم‌های ابریشم هنگام ساختن ابریشم، ایجاد شده است. کشیدن مستقیم به عقب منجر به الیاف سفارش داده شده و جهت دار می‌شود. نوسان یا ارتعاش الیاف متقاطع ایجاد شده است و چرخاندن آرایه سوزن یک فیبر پیچیده تولید می‌کند.

یک نسخه ساده‌تر از چرخش MAG نیازی به میکروسوزن ندارد. در این حالت، زبری طبیعی فوم به‌عنوان میکروسوزن عمل می‌کرد. محققان به سادگی دو قطعه فوم را با محلول پلیمری خیس کردند و آن‌ها را از هم جدا کردند، به راحتی و فوراً نخ‌ها را بین آن‌ها ایجاد نمودند.

آن‌ها با استفاده از این راهبرد، رشته‌ها را کشیدند و آن‌ها را مستقیماً روی پوست فرد قرار دادند تا یک باند فوری و سفارشی ایجاد کنند. این الیاف باند همچنین حاوی آنتی‌بیوتیک بودند که با موفقیت رشد باکتری‌ها را مهار می‌کرد. محققان می‌گویند که این کار می‌تواند امکانات جدیدی را برای کاربرد‌های زیست پزشکی در آینده نانوالیاف باز کند.